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组装收音机实验报告

一 超外差式收音机的基本原理:1.1无线电的发送人耳所能听到的声音频率约在20Hz —20kHz 的范围,通常我们把这一范围叫音频,声波在空气中的传播速度(340m/s )比起无线电波的传播速度(3×10^8m/s )是很慢的。

,而且衰减的相当快,所以声音是不会传送很远的,要实现声音的远距离传送,首先应将声音的远距离传送,首先应将声音通过话筒(微音器)转化为音频电信号,音频电信号是不能直接向空间发射的,必须用音频信号去调制一个等幅的高频振荡才能实现声音的远距离传输,这个等幅的高频振荡才能实现声音的远距离传输,这个等幅的高频振荡叫载波。

这里音频信号称为调制信号,经过调制的载波叫已调波,已调波经调谐功率放大器放大,由发射天线辐射到空间,声音广播(简称广播)发送的组成如图1.1所示。

1.2无线电的接收接受过程与发送过程相反,它的任务时将空中传送来的电磁波接受下来,并还原成调制信号,经音频放大器放大推动扬声器发出声音。

接收机的电路形式有两种,一种为高放式收音机,高放式收音机首先经输入回路选频放大器放大,再经检波和音频放大推动扬声器发出声音,高放式收音机具有灵敏度高,输出功率大的优点,但选择性差,另外高放级图1.1 广播电视发送电路原理一般由二、三级组成,调谐比较复杂;另一是超外差收音机,其电路组成如下1.2所示。

1.3输入回路输入回路的作用是从各种无线电波和干扰信号中,选择出所要收听的电台信号,它是由绕在磁棒上的项圈L1和双联可变电容的输入联C1a 及并联补偿电容C1a 组成,见图1.3(a )。

由于电磁波是由天线线圈L1产生感应电动势的,其等效电路图如图1.3(b )所示,所以输入回路为一串谐振电路,其谐振频率对于接收信号中fc=fs的信号,输入回路产生串联谐振。

发生串联谐振时,L1两端电压最高,而对于其他频率的信号通过输入回路都会受到衰减,其谐振曲线如图 1.3(c )从而达到选台的目的,调节C1a 即可改变谐振频率,从而可接受到本频率段不同电台的广播。

输入回路选择到的高频信号通过L1、L2的耦合加到混频级。

(a )输入回路 (b )等效电路 (c )谐振曲线1.4变频级变频器的作用是将天线线圈接收到的高频信号fs 变成固定的中频,要实现变频就要产生一个本机振荡信号,本振频率应高于高频信号fs 一个中高频,普通收音机本振与变频是由同一个晶体管实现的,如图1.4所示。

本机振荡是由振荡变压器B2和双联电容器图1.2 超外差收音机的组成图1.3 输入回路的振荡联C1b等元件组成,由于T1集电极的调谐回路B3与C7谐振于465kHz,而对于本机震荡信号而言由于远高于465kHz,所以此调谐回路对于本机振荡信号呈现的阻抗很小。

C3、C4容量较大,对本振信号又可视为短路,固其交流等效模型如图1.5所示,图中L1、L2即振荡变压器B2,由图可以看出对振荡信号该级又是一级共基极电路。

图1.4 变频电路图1.5 交流等效模型1.5中频放大器中频放大器的作用是对中频信号进行放大,中频放大电路如图1.6所示,与一般RC 振荡器不同的是其集电极负载为中频变压器B4初级与电容C8组成并联谐振电路,其谐振回路的中心频率为中频对于465kHz中频信号并联谐振电路阻抗最大(Rc且为纯阻性的),中频放大器增益最高,而对于其它的频率成分都将受到衰减和抑制。

并联谐振电路中电感具有中心抽头,起作用是2、3两端并联谐振阻抗与晶体管的输出电阻相匹配,中频变压器初级绕阻较高,次级绕阻很小,其目的也是使中频变压器与下一级输入电阻匹配以提高传输效率,一般收音机中放有两级如果将变频级考虑在内为三级,三个中频变压器各不相同,以型号和磁帽上的颜色区分,其目的是对各级中放的选择性、同频带和增益各有侧重,以满足整体设计指标的要求,一般中放1表态工作电流0.8—1.2mA,中放2工作电流1—1.5mA,要求中放增益40dB,带宽5—7kHz,临近电台衰减26dB以上。

图1.6 中频放大器1.6检波检波的作用是从调幅波中得到调制信号,它与发送端调制器的作用相反,故称为解调。

一般收音机采用二极管检波,二极管检波电路如图1.7所示。

B 是中频变压器,D 是检波二极管,CL 和RL 是检波负载,中频调幅波,通过中频变压器B 耦合加到检波二极管D 两端。

对于图1.8所示的调幅波的第一个正半周二极管D 导通对CL 充电,由于二极管导通时内阻很小,所以CL 很快充电到Ui 的峰值,正弦波峰过后CL 向检波负载RL 放电,由于放电时间常数较大,CL 放电速度比中频信号的变化速度慢,检波二极管D 截止,CL 经RL 放电,当中频信号的第二个正半周到来Ui>Uo 时,D 再一次导通对CL 充电,这样不断重复的结果,便可得到调幅包络,经低通滤波器滤除高次谐波便可得到原调制信号。

检波器有大信号检波和小信号检波之分,输入中频信号电压大于0.5V 时为大信号检波,输入中频信号电压小于0.5V 时为小信号检波,小信号检波检波二极管工作于二极管的非线性区,非线性失真较大,检波效率低,大信号检波检波二极管工作于开关状态,因此非线性失真小,检波效率高。

在检波器中检波负载RL 、CL 的选择是十分重要的,RL 、CL 越大检波效率越高,但RL 、CL 过大,CL 放电慢,当调幅包络下降较快时,CL 跟不上调幅包络的变化,而产生惰性失真。

一般取调制信号的最高角频率与RL 、CL 的乘积小于1.5,即:ΩmaxRLCL ≤1.5。

除二极管检波器外,还有三极管检波器,三极管检波器是利用晶体管be 结,实现检波的,检波负载一般接在发射极。

1.7自动增益控制(AGC )电路自动增益控制电路的作用是:当接收信号太强时,它能使中放增益降低,当接收信号波动较大时,它能使检波输出保持稳定,当接收信号弱时,它使中放增益最高,以克服强信号造成失真和时辰、季节气候的变化带来的音量不稳定,同时又不降低收音机的灵敏度。

收音机的自动增益控制电路是利用检波输出的音频信号的平均值控制中频放大器的增益(通过自动调整中频放大器的工作点)来实现的,当检波器输出的音频信号增加时,通过自动增益控制电路使中放级的基极电压降低,中放级的集电极电流Ic ↓→rbe ↑→Au ↓;当音频信号降低时,则Ic ↑→rbe ↓→Au ↑,从而使检波器的输出保持稳定。

1.8音频放大器音频放大器包括前置放大和功率放大两部分。

变压器耦合的功率放大器:图1.9是具有输入、输出变压器的音频放大器,Rw是音量图1.7 二极管检波电路图1.8检波原理电位器,B1是输入变压器,B2是输出变压器,T1是前置放大管,T2、T3是推挽管,R1和R2、R3分别是T1和T2的偏置电阻。

检波器输出的音频信号加上Rw 上,通过调节Rw 可以改变前置放大级输入音频信号的大小,达到音量调节的目的。

音频信号通过耦合电容C1加到前置放大管T1的基极,引起集电极电流随音频信号的大小变化,集电极电流的变化通过变压器B1耦合到功放级。

功放级电路是对称的,对于输入信号的正半周,由于T1的倒相作用使T2管的基极电位下降,T3的基极电位升高,T2导通,T3截止,T2的集电极电流通过输出变压器B2初级(上臂)。

耦合到次级:对于输入信号的负半周,T2的基极电位升高,T3基极电位降低,T3导通,T3的集电极电流通过B1(下臂)耦合到次级,在变压器B2的初、次级又合成一个完整的正弦波,该音频信号推动扬声器发生声音。

由于T2导通时T3截止,T3导通时T2截止,故称推挽电路。

为了克服交越失真,推挽管工作于甲乙类,一般静态工作电流3-8mA ,T1管的集电极静态电流1.5mA 左右。

变压器耦合的功率放大器的输出功率Po= 22211()2ccLV N N R二 所有元件的识别检测记录2.1电阻的识别检测记录图1.10 变压器功率放大器2.2电容器的识别检测记录541① ②③B2 B3 B4 B6②③①2.4晶体管的识别检测记录三元器件的装焊体会及收获3.1焊接的正确方法:(1)准备施焊:准备好焊锡丝和烙铁。

此时特别强调的是烙铁头部要保持干净,即可以沾上焊锡。

(2)加热焊件:将烙铁接触焊接点,注意首先要保持烙铁加热焊件各部分,例如印制板上引线和焊盘都使之受热,其次要注意让烙铁头的较大部分处接触热容量大的焊件,烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件,以保持焊件均匀受热。

(3)熔化焊料:当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点,焊料开始熔化并润湿焊点。

(4)移开焊锡:当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。

(5)移开烙铁:当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁,注意移开烙铁的方向应该是大致45°的方向。

上述过程,对一般焊点而言大约二、三秒钟。

对于热容量较小的焊点,例如印制电路板上的小焊盘,有时用三步法概括操作方法,即将上述步骤(2)、(3)合为一步,(4)、(5)合为一步。

实际上细微区分还是五步,所以五步法有普遍性,是掌握手工烙铁焊接的基本方法。

特别是各步骤之间停留的时间,对保证焊接质量至关重要,只有通过实践才能逐步掌握。

3.2手工焊锡要点:(1)掌握好加热时间:在保证焊料湿润焊件的前提下时间越短越好。

(2)保持合适的温度:如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊小焊点,则会带来另一方面的问题:焊锡丝中的焊剂没有足够的时间在被焊面上漫流而过早挥发失效;焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥;由于温度过高随加热时间短也造成过热现象。

理想的状态是较低的温度下缩短加热时间,尽管这是矛盾的,但在实际操作中我们可以通过操作手法获得令人满意的解决方法。

(3)用烙铁头对焊点施力是有害的:烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积,用烙铁对焊接点加力对加热是徒劳的。

很多情况下会造成被焊件的损伤,例如电位器、开关、接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上,加力的结果容易造成原件失效。

3.3元器件引线成型印制板上装配元器件大部分需在装插前弯曲成形。

弯曲成形的要求取决于元器件本身的封装外形和印制板上的安装位置,有时也因整个印制板安装空间限定元件安装位置。

元器件引线成型要注意以下几点:(1)所有元器件引线均不得从根部弯曲。

因为制造工艺上的原因,根部容易折断,一般应留1.5mm以上。

(2)弯曲一般不要成死角,圆弧半径应大于引线直径的1-2倍。

(3)要尽量将有字符的元器件面置于容易观察的位置。

3.4焊后处理:(1)剪去多余引线,注意不要对焊点施加剪切力以外的其他力。

(2)检查印制板上所有元器件引线焊点,修补缺陷。

(3)根据工艺要求选择清洗液清洗印制板。

一般情况下使用松香焊剂后印制板不用清洗。

3.5典型焊点外观:(1)外形以焊接导线为中心,匀称,成裙形拉开。

(2)焊料的连接面成半弓形凹面,焊料与焊件交界处平滑,接触角尽可能小。

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